數(shù)控車床主傳動機構(gòu)設(shè)計

1、數(shù)控車床主傳動機構(gòu)設(shè)計摘要 本文研究的主要是數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)，這類主傳動系統(tǒng)的設(shè)計可用于對普通車床的改造，以適應(yīng)當前我國機床工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。 本文完成的設(shè)計主要包括根據(jù)一些原始數(shù)據(jù)（其中包括機床的類型、規(guī)格等）結(jié)合實際條件和情況對車床一些參數(shù)進行擬定，再根據(jù)擬定的參數(shù)，進行傳動方案的比較，確定傳動方案。然后計算各傳動副的傳動比及齒輪齒數(shù)，再估算齒輪的模數(shù)和各軸的軸徑，并對齒輪和軸的強度、剛度進行校核。除此之外，還要對箱體內(nèi)的主要結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，一些零件的選型，如電磁離合器的選擇等，從而完成對整個主傳動系統(tǒng)的設(shè)計。關(guān)鍵詞 數(shù)控車床;主傳動系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計不要刪除行尾

2、的分節(jié)符，此行不會被打印目錄摘要I第1章 緒論1第2章 總體設(shè)計方案擬定22.1 擬定主運動參數(shù)22.2 運動設(shè)計22.3 動力計算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計22.4 軸和齒輪的驗算22.5 主軸變速箱裝配設(shè)計2第3章 參數(shù)擬定33.1 車床主參數(shù)(規(guī)格尺寸)和基本參數(shù)33.2 各級轉(zhuǎn)速的確定3第4章 運動設(shè)計44.1 主傳動擬定方案44.2 傳動方案的比較44.2.1 采用單速電機44.2.2 采用雙速電機54.3 各級傳動比的計算64.4 各軸轉(zhuǎn)速的確定方法84.4.1 軸的轉(zhuǎn)速84.4.2 中間傳動軸的轉(zhuǎn)速84.5 轉(zhuǎn)速圖擬定8第5章 主傳動系統(tǒng)設(shè)計105.1 帶輪及帶的計算105.2 齒輪的計算1

3、15.2.1 確定齒輪齒數(shù)和模數(shù)（查表法）115.2.2 確定齒輪的齒數(shù)和模數(shù)（計算法）并校核135.2.3 齒輪的精度設(shè)計；15第6章 主軸變速箱的裝配設(shè)計196.1 箱體內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點196.2 設(shè)計的方法(以軸的布置為例)19結(jié)論22參考文獻23致謝24千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行第1章 緒論這次畢業(yè)設(shè)計中,我所從事設(shè)計的課題是CA6140數(shù)控車床主傳動機構(gòu)設(shè)計及典型零件的數(shù)控加工。此類數(shù)控車床屬于經(jīng)濟型中檔精度機床，這類機床的傳動要求采用手動與電控雙操縱方式，在一定

4、范圍內(nèi)實現(xiàn)電控變速。總體的設(shè)計方案就是對傳動方案進行比較，繪出轉(zhuǎn)速圖，對箱體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，包括軸和齒輪的設(shè)計、校核等。為什么要設(shè)計此類數(shù)控車床呢？因為隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國制造業(yè)領(lǐng)域涌現(xiàn)出了許多私營企業(yè)，這些企業(yè)的規(guī)模普遍不大，沒有太多的資本。一些全功能數(shù)控系統(tǒng)，其功能雖然豐富，但成本高，對于這些中小型企業(yè)來說購置困難，但是中小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn)，希望對原有機床進行改造，進行數(shù)控化、自動化，以提高生產(chǎn)效率。我國機床工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀是機床擁有量大、工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，突出的任務(wù)就是用較少的資金迅速改變機械工業(yè)落后的生產(chǎn)面貌，使之盡可能提高自動化程度，保證加工質(zhì)量，減輕勞動強度，提高經(jīng)濟

5、效益。我國是擁有300多萬臺機床的國家，而這些機床又大量是多年累積生產(chǎn)的通用機床，自動化程度低，要想在近幾年內(nèi)用自動和精密設(shè)備更新現(xiàn)有機床，不論是資金還是我國機床廠的能力都是辦不到的。因此，普通機床的數(shù)控改造，大有可為。它適合我國的經(jīng)濟水平、教育水平和生產(chǎn)水平，已成為我國設(shè)備技術(shù)改造主要方法之一。總體的設(shè)計方案就是對傳動方案進行比較，繪出轉(zhuǎn)速圖，對箱體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，包括軸和齒輪的設(shè)計、校核等。設(shè)計時一要注意設(shè)計的科學(xué)性和條理性，另一點就是要注意和實際的結(jié)合。設(shè)計的依據(jù)主要是以經(jīng)驗或類比為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)(經(jīng)驗)設(shè)計方法。作為一名尚未畢業(yè)的大學(xué)生，經(jīng)驗自然是我們所欠缺的，所以除了老師的指導(dǎo)，最主

6、要的就是借鑒書上的設(shè)計方法。書上雖然不會有完全相同的示例，但一些其他類型的主軸箱設(shè)計方法在這個課題上同樣適用，適用也只是大體上的適用，具體到一些細節(jié)的設(shè)計就需我們自己查設(shè)計手冊了。比如說其中涉及到電磁離合器的設(shè)計就需自己解決。從小處講，指對設(shè)計的機床零部件的制造、裝配和維修要進行認真的、切實的考慮和分析，對推薦的設(shè)計數(shù)據(jù)和資料要結(jié)合實際情況進行取舍。通過設(shè)計實踐，了解和掌握結(jié)合實際、綜合思考的設(shè)計方法。第2章 總體設(shè)計方案擬定2.1 擬定主運動參數(shù)機床設(shè)計的初始，首先需要確定有關(guān)參數(shù)，它們是傳動設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)，影響到產(chǎn)品是否能滿足所需要的功能要求。根據(jù)擬定的參數(shù)、規(guī)格和其他特點，了解典型

7、工藝的切削用量，了解極限轉(zhuǎn)速、和級數(shù)Z、主傳動電機功率N。2.2 運動設(shè)計根據(jù)擬定的參數(shù)，通過結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖的分析，確定傳動結(jié)構(gòu)方案和傳動系統(tǒng)圖。傳動方案有多種，傳動型式更是式樣眾多，比如：傳動型式上有集中傳動的主軸變速箱。分離傳動的主軸箱與變速箱；擴大變速范圍可以用增加傳動組數(shù)，也可用背輪機構(gòu)、分支傳動等型式；變速型式上既可用多速電機，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。然后計算各傳動比及齒輪的齒數(shù)。2.3 動力計算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計估算齒輪模數(shù)m和軸頸d，選擇和計算離合器。將各傳動件及其它零件在展開圖和剖面圖上做初步的安排、布置和設(shè)計。2.4 軸和齒輪的驗算在結(jié)構(gòu)草圖的基礎(chǔ)上，對一根傳動軸和

8、齒輪的剛度、強度進行校核。2.5 主軸變速箱裝配設(shè)計主軸變速箱裝配圖是以結(jié)構(gòu)草圖為“底稿”，進行設(shè)計和繪制的。圖上各零部件要表達清楚，并標明尺寸和配合。第3章 參數(shù)擬定3.1 車床主參數(shù)(規(guī)格尺寸)和基本參數(shù)此經(jīng)濟型數(shù)控車床是由C6140普通車床改裝而來，此數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速可分高低兩檔,共有12級轉(zhuǎn)速：其中高低兩檔各有6級轉(zhuǎn)速，低速檔時=340/,=45r/min;高速檔時=1800 r/min，=235 r/min；此車床床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為400mm,主軸端部型式為C6；主軸通孔直徑為65 mm；主軸孔錐度為公制70；采用雙速電機:其中 電機的轉(zhuǎn)速和功率分別為1000/1500 r/mi

9、n，4/5.5KW。3.2 各級轉(zhuǎn)速的確定已知主軸的轉(zhuǎn)速分為12級，又分為高低兩檔，其中高檔最大轉(zhuǎn)速為1800r/min，最小轉(zhuǎn)速為235 r/min；R1=/=1800/235=7.66R=1當機床處于低速檔時,主軸共有6級，轉(zhuǎn)速范圍=7.556=，即=1.499，取=1.449,已知=45,查標準數(shù)列表(見參考文獻1第6頁).=45,就可每隔六個數(shù)取得一個數(shù),得低速檔的6級轉(zhuǎn)速分別為45,67,103,154,230,340 r/min;當車床處于高速檔時, 主軸共有6級，轉(zhuǎn)速范圍 =7.659=，即=1.50,取=1.50,已知=1800 .=1800, 就可每隔六個數(shù)取得一個數(shù),得高速

10、檔的6級轉(zhuǎn)速分別為236,354,543,815,1200,1800 r/min。第4章 運動設(shè)計4.1 主傳動擬定方案擬定傳動方案，包括傳動型式的選擇以及開停、換向、制動、操縱等整個傳動系統(tǒng)的確定。傳動型式則指傳動和變速的元件、機構(gòu)以及其組成、安排不同特點的傳動型式、變速類型。傳動方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此，確定傳動方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟性等多方面統(tǒng)一考慮。4.2 傳動方案的比較4.2.1 采用單速電機已知變速級數(shù)為Z=12。確定傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目。級數(shù)為Z的傳動系統(tǒng)由若干個順序的傳動組組成，各傳動組分別有Z1、Z2、Z3、.各傳

11、動副，即 Z=Z1Z2Z3傳動副數(shù)由于結(jié)構(gòu)的限制以2或3為合適，即變速級數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子 Z=3。方案一12=232傳動齒輪數(shù)目2（2+3+2）=14。軸向尺寸為15b。傳動軸數(shù)目為4根。操縱機構(gòu)較為簡單：兩個滑移齒輪和一個三聯(lián)滑移齒輪，可單獨也可集中操縱。方案二 12=34 傳動齒輪數(shù)目2（34）=14個。軸向尺寸為19b。傳動軸數(shù)目為3根。操縱機構(gòu)較復(fù)雜：四聯(lián)滑移齒輪作為整體式，滑移長度為12b；如拆為2個雙聯(lián)滑移齒輪，需要有自鎖，以保證只有一個齒輪副嚙合。相比之下，還是傳動副數(shù)分別為2，3，2的三個傳動組方案為優(yōu)。4.2.2 采用雙速電機車床上，有時采用雙速電機，雙速電機的轉(zhuǎn)速比：=

12、2，傳動系統(tǒng)的公比應(yīng)當是2的整次方根，本設(shè)計中的雙速電機的公比=1.41。這時電機的轉(zhuǎn)速變換起著系統(tǒng)中第一擴大傳動組的作用相應(yīng)基本組的傳動級數(shù)應(yīng)為2，這樣使傳動系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)簡化。本設(shè)計是經(jīng)濟型數(shù)控車床，采用電控和手動兩種方式，為了結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，本設(shè)計采用雙速電機。4.3 各級傳動比的計算假設(shè)結(jié)構(gòu)如圖： 由于已經(jīng)設(shè)計了各軸之間的相對位置關(guān)系，由傳動系統(tǒng)草圖知共有六個傳動比。分別設(shè)齒輪1和齒輪4之間的傳動比為,齒輪2和齒輪5之間的傳動比為,齒輪8和齒輪9之間的傳動比為 ,齒輪3和齒輪6之間的傳動比為,齒輪7和齒輪10之間的傳動比為,帶輪傳動比為。設(shè)其中。當處于低檔時，手動操作使得齒輪8和齒輪9

13、嚙合。當中間的電磁離合器得電，齒輪2和齒輪5之間嚙合，當時的主軸轉(zhuǎn)速最小，為45或67 r/min?？傻?1000=45r/min1500=67 r/min當左側(cè)的電磁離合器得電，齒輪3和齒輪6之間嚙合，當時的主軸轉(zhuǎn)速最大，為226或340 r/min?？傻?1000=230 r/min1500=340 r/min當右側(cè)的電磁離合器得電，齒輪1和齒輪4之間嚙合，當時的主軸轉(zhuǎn)速為100或150可得 1000=100 r/min1500=150 r/min當處于高檔時，手動操作使得齒輪7和齒輪10嚙合當中間的電磁離合器得電，齒輪2和齒輪5之間嚙合，當時的主軸轉(zhuǎn)速最小，為236或354可得 1000

14、=235 r/min 1500=354 r/min當左側(cè)的電磁離合器得電，齒輪3和齒輪6之間嚙合，當時的主軸轉(zhuǎn)速最大，為1200或1800可得 1000=1200 r/min 1500=1800 r/min當右側(cè)的電磁離合器得電，齒輪1和齒輪4之間嚙合，當時的主軸轉(zhuǎn)速為543或816可得 1000=543 r/min 1500=815 r/min由這6各方程聯(lián)列可解得 0.3226 0.7447 1.6452 0.2576 1.3659 0.534傳動比的選用時，應(yīng)注意的幾個問題，充分使用齒輪副的極限傳動比=1/4，=2，雖然可以最大限度地獲得變速箱范圍或減少傳動件數(shù)，但會導(dǎo)致齒輪和箱體尺寸過

15、大，齒輪線速度增大，容易產(chǎn)生振動和噪音，要求精度提高。在實踐中，往往不采用降速很小、升速很大的傳動比，特別是中間軸的傳動。因此，從系統(tǒng)的角度考慮，寧可適當增加串聯(lián)傳動組的數(shù)目，或者用并聯(lián)式的分支傳動滿足變速范圍的要求，而避免用極限傳動比的傳動副。4.4 各軸轉(zhuǎn)速的確定方法由傳動比和電機的轉(zhuǎn)速，可以計算出各軸的轉(zhuǎn)速。4.4.1 軸的轉(zhuǎn)速軸從電機得到運動，經(jīng)傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成各級轉(zhuǎn)速。電機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速和主軸最高轉(zhuǎn)速應(yīng)相接近。顯然，從傳動件在高速運轉(zhuǎn)下恒功率工作時所受扭矩最小來考慮，軸不宜將電機轉(zhuǎn)速降得太低。但如果軸上裝有摩擦離合器一類部件時，高速下摩擦損耗、發(fā)熱都將成為突出矛盾，因此，軸轉(zhuǎn)速也不宜太高車床

16、的軸轉(zhuǎn)速一般取7001000 r/min左右比較合適。另外也要注意到電機與軸的傳動方式，如用帶輪傳動時，降速比不宜太大，和主軸尾部可能干涉。4.4.2 中間傳動軸的轉(zhuǎn)速 對于中間傳動軸的轉(zhuǎn)速的考慮原則是：妥善解決結(jié)構(gòu)尺寸大小與噪音、振動等性能要求之間的矛盾。中間傳動軸的轉(zhuǎn)速較高時，中間傳動軸和齒輪承受扭矩小，可以使軸徑和齒輪模數(shù)小些，從而可以使結(jié)構(gòu)緊湊。但是，這將引起空載功率和噪音加大。從經(jīng)驗知：主軸轉(zhuǎn)速和中間傳動軸的轉(zhuǎn)速時，應(yīng)結(jié)合實際情況作相應(yīng)修正：1、對于功率較大的重切削機床，一般主軸轉(zhuǎn)速較低，中間軸的轉(zhuǎn)速適當取高一些對減小結(jié)構(gòu)尺寸的效果較明顯。2、對高速輕載或精密機床，中間軸轉(zhuǎn)速宜取低一

17、些。3、控制齒輪圓周速度，在此條件下，可適當選用較高的中間軸轉(zhuǎn)速。4.5 轉(zhuǎn)速圖擬定運動參數(shù)確定以后，主軸各級轉(zhuǎn)速就已經(jīng)知道了，而且根據(jù)設(shè)計出來的各級齒輪的傳動比，這樣就可以擬定主運動的轉(zhuǎn)速圖，使主運動逐漸具體化。第5章 主傳動系統(tǒng)設(shè)計5.1 帶輪及帶的計算選用V帶傳動，電動機的額定功率P = 4/5.5 KW,轉(zhuǎn)速n1 = 1000/1500r/min傳動比i =1.9一天的運轉(zhuǎn)時間10h.現(xiàn)以P=5.5KW和n1=1500r/min進行計算。1.確定計算功率P d由機械設(shè)計表76工作情況系數(shù)查得工作情況系數(shù)K A = 1.3,故：P d = K A P = 1.3 5.5 = 7.15 K

18、W2.選取V帶帶型根據(jù)P d、n 1由機械設(shè)計圖7.11窄V帶選型圖確定選用B型。3.確定帶輪基準直徑由機械設(shè)計表7.7帶輪的最小基準直徑和7.2帶輪的基準直徑系列取主動輪基準直徑d d1 = 125 mm從動輪基準直徑d d2。d d2 = i d d1 = 1.9 125 =237.5 mm根據(jù)機械設(shè)計表7.3V帶輪的基準直徑系列，取d d2 = 250 mm,其傳動誤差. 故可用4.驗算帶的速度所以帶的速度合適。5.確定窄V帶的基準長度和傳動中心距min = 0.7（d d1 + d d2）= 0.7 （125 + 250） = 262.5mmmax = 2 (d d1 + d d2 )

19、 = 2 （125 +250） = 750 mm因要求結(jié)構(gòu)緊湊,初步確定中心距0 =400 mm根據(jù)機械設(shè)計式（7.4）計算帶所需的基準長度由機械設(shè)計7.2V帶的基準長度系列選帶的基準長度 Ld = 1400mm按機械設(shè)計計算實際中心距a6.計算窄V帶的根數(shù)由機械設(shè)計式（7.23）知取單根V帶所能傳遞的功率為計算功率增量得 得 故得 5.2 齒輪的計算5.2.1 確定齒輪齒數(shù)和模數(shù)（查表法）可以用計算法或查表法確定齒輪齒數(shù)，后者更為簡便。根據(jù)上面計算的傳動比和初步定出的小齒輪齒數(shù)，查表即可求出齒輪副齒數(shù)之和，再減得大齒輪的齒數(shù)。用查表法求軸和軸上的齒輪的齒數(shù)和模數(shù)常用傳動比的適用齒數(shù)（小齒輪）

20、（見參考書1第20頁）。選取時應(yīng)注意：不產(chǎn)生根切。一般取Zmin1820；保證強度和防止熱變形過大，齒輪齒根圓到鍵槽的壁厚2m,一般取5mm則 Zmin6.5+2T/m。同一傳動組的各對齒輪副的中心距應(yīng)當相等。若模數(shù)相同，則齒數(shù)和亦應(yīng)相等。但由于傳動比的要求，尤其是在傳動中使用了公用齒輪后，常常滿足不了上述要求。機床上可用修正齒輪，在一定范圍內(nèi)調(diào)整中心距使其相等。但修正量不能太大，一般齒數(shù)差不能超過34個齒。防止各種碰撞和干涉。三聯(lián)滑移齒輪的相鄰兩齒輪的齒數(shù)差應(yīng)大于4。所以，可以假設(shè)其中最小的齒輪2齒數(shù)為20，而且由上可知，齒輪2和齒輪5之間的傳動比為3.1，查常用傳動比的適用齒數(shù)（小齒輪）表

21、，可找到最接近的傳動比為3.15，當時的齒數(shù)之和為82?？傻么簖X輪齒數(shù)為62。齒輪模數(shù)的估算按接觸疲勞和彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜,而且有些系數(shù)只有在齒輪各參數(shù)都已經(jīng)知道后方可確定,所以只在草圖畫完之后校核用。在畫草圖之前，先估算，再選用標準齒輪模數(shù)。齒輪彎曲疲勞的估算：32mm 其中N-計算齒輪傳遞的額定功率N=N齒輪點蝕的估算：A370mm其中為大齒輪的計算轉(zhuǎn)速,A為齒輪中心距。由中心距A及齒數(shù)z1、z2求出模數(shù)： 根據(jù)估算所得和中較大得值,選取相近的標準模數(shù)以齒輪2和齒輪5為例=n=15000.534=801 r/minN=5.50.95=5.225kw321.509A37069.

22、133mm1.686 所以,根據(jù) 選取,為了保證模數(shù)一定滿足要求,假設(shè)齒輪2和齒輪5的模數(shù)為3由此可知,輸入軸1和傳動軸2之間的中心距為A=123mm 同理且根據(jù)1軸和2軸之間的距離始終為123mm,可得出1軸和2軸之間其余的齒輪的齒數(shù)和模數(shù) 分別為 z1=35 m1=3z4=47 m4=3z3=51 m3=3z6=31 m6=35.2.2 確定齒輪的齒數(shù)和模數(shù)（計算法）并校核設(shè)計時采用最高轉(zhuǎn)速，即齒輪10的轉(zhuǎn)速為1800r/min,已知該組齒輪傳遞的功率為5.5KW,已知傳動比為0.2576,假設(shè)齒輪對稱布置,使用壽命為8年,每年以300工作日計,兩班制,中等沖擊,齒輪單向回轉(zhuǎn)。1、齒輪的材

23、料、精度和齒數(shù)選擇因傳遞功率不大、轉(zhuǎn)速不高、材料按表7-1選取，都采用55鋼，鍛造毛坯，大齒輪正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用6級，軟齒表面粗糙度為1.6。軟齒面閉式傳動，失效形式為點蝕，考慮傳動平穩(wěn)性，取齒輪8的齒數(shù)為17，則齒輪9為17/0.2576=662、設(shè)計計算（1）、設(shè)計準則 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強度校核。（2）、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 =9.55選取材料的接觸疲勞極限應(yīng)力為:,選取材料的彎曲疲勞極限應(yīng)力為:,應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式(7-3)計算= 接觸疲勞強度壽命系數(shù),1.02彎曲疲勞壽命系數(shù),1,接觸疲勞安全系數(shù)1,彎曲疲勞安全系數(shù)1.4,又=2.0

24、,試選1.3由前面的式子求得許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力 將有關(guān)值代入式子 得=59.17 則1.44得;由表7-3查得;由表7-4查得;取;則修正取標準模數(shù)3校核齒根彎曲疲勞強度得 取校核大小齒輪的彎曲強度 所以，初選的齒輪齒數(shù)和計算出的模數(shù)符合要求。求得齒輪8和9的齒數(shù)和模數(shù)分別為z8=17 m8=3.5 z9=66 m9=3.5其中齒輪8的齒數(shù)為17，有可能會發(fā)生根切現(xiàn)象，所以要修正齒輪，用變位修正法求得8齒輪的變位系數(shù)為+0.218。用同樣的方法可以求得其他齒輪的變位系數(shù)。5.2.3 齒輪的精度設(shè)計；1、確定齒輪的精度等級；2、齒輪誤差檢驗組的選擇及其公差值的確定；3、計算齒輪副側(cè)隙和確

25、定齒厚極限偏差代號；4、確定齒坯公差和表面粗糙度；5、公法線平均長度極限偏差的換算；6、繪制齒輪零件圖。以齒輪9為例：齒數(shù)為66，模數(shù)為3.5,變位系數(shù)為0。確定齒輪的精度等級 對于如此要求高的齒輪采用6級精度。齒輪誤差檢驗組的選擇及其公差值的確定該齒輪屬中等精度，且為批量生產(chǎn)查表12-3選定、組成檢驗方案。根據(jù)及得公差值：第公差組 第公差組 第公差組 計算齒輪副側(cè)隙和確定齒厚極限偏差代號代號 計算齒輪副的最小極限側(cè)隙 由表12-10按油池潤滑和查得 6 根據(jù)齒輪和箱體的材料，從材料手冊上查得，鋼和鑄鐵的線膨脹系數(shù)分別為 ， 。傳遞的中心距 所以，確定齒厚極限偏差代號齒厚上偏差 由式（12-1

26、5） 式中前面已查得由表12-14按6級精度查得 由表12-17按145.5，6級精度查得 ，所以，代入數(shù)據(jù)得，因為 得齒厚的上偏差代號為G，因此齒厚下偏差可知 查表12-13，6級精度齒輪，查表12-11，所以由圖12-29或表12-9查得齒厚下偏差代號為K，因此至此，小齒輪的精度為：6GK GB10095-88確定齒坯公差、表面粗糙度齒輪內(nèi)孔是加工、檢驗及安裝的定位基準，對6級精度的齒輪，由表12-18查得：內(nèi)孔尺寸公差為IT7，內(nèi)孔直徑為85mm,偏差按基準孔H選取，即齒輪內(nèi)孔的下偏差為0，上偏差為+0.022。內(nèi)孔的形狀公差按6級決定或遵守包容原則。定位端面的端面圓跳動公差由表12-1

27、9查得為0.014mm。齒頂圓只作為切齒加工的找正基準，不作為檢驗基準，故其公差選用IT11，齒頂圓直徑，偏差按基準軸h選取,即下偏差為-0.290，上偏差為0。齒輪的表面粗糙度按7級查表12-20，各表面粗糙度分別為：齒面=1.6,內(nèi)孔=1.6,基準端面=3.2,齒頂圓=6.3。第6章 主軸變速箱的裝配設(shè)計箱體內(nèi)結(jié)構(gòu)的設(shè)計:設(shè)計主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動件（傳動軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動器等）。6.1 箱體內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點主軸變速箱是機床的主要部件。設(shè)計時除考慮一般機械傳動的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個方面的問題:(1)精度:車床主軸部件要求比較高的精度。如：主軸的徑向跳動0.01mm

28、;主軸的軸向竄動0.01mm。(2)剛度和抗振性:綜合剛度（主軸與刀架之間的作用力與相對變形之比）： N/mm;其中D為最大回轉(zhuǎn)直徑mm。(3)傳動效率的要求：等級1 效率0.85 等級2 效率0.8 等級3 效率為0.75(4)主軸前軸承處溫度和溫升應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，噪音也應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)： 等級1 dB78 等級2 dB80 等級3 dB83結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能簡單、緊湊，加工和裝配工藝性好，便于維修和調(diào)整。操作方便，安全可靠。遵循標準化和通用化的原則。6.2 設(shè)計的方法(以軸的布置為例)主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計由于是整個機床設(shè)計的重點。由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)計中不可避免要經(jīng)過反復(fù)思考和多次修改。在畫正

29、式圖之前，最好能先畫草圖。目的是：布置傳動件及選擇結(jié)構(gòu)方案。檢驗傳動設(shè)計的結(jié)果中有無相互干涉，碰撞或其它不合理的情況，以便及時改正。確定傳動軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對位置，以確定各軸的受力點和受力方向，為軸和軸承的驗算提供必要的數(shù)據(jù)。為達到上述目的，草圖的主要輪廓尺寸和零件之間的相對位置尺寸一定要畫得準確，細部結(jié)構(gòu)可不必畫出。各部分結(jié)構(gòu)經(jīng)過反復(fù)推敲修改，經(jīng)過必要得驗算，確定了結(jié)構(gòu)方案以后，才能開始畫正式裝配圖。展開圖和橫截面圖應(yīng)該盡量交叉進行，這樣容易及時發(fā)現(xiàn)問題。傳動軸設(shè)計特點:機床的傳動軸，廣泛采用滾動軸承作支承。軸上要安排齒輪，離合器和制動器等。傳動軸應(yīng)保證這些傳動件或

30、機構(gòu)能正常工作。首先傳動軸應(yīng)有足夠的強度、剛度。如撓度和傾角過大，將使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化，使振動、噪聲、空載功率、磨損和發(fā)熱增大。兩軸中心距誤差和軸心線間的平行度等裝配及加工誤差也會引起上述問題。軸的結(jié)構(gòu)傳動軸可以是光軸也可以是花鍵軸。軸的空間布置軸系布置的一般程序是：先確定主軸在變速箱中的位置，在確定傳動軸的軸以及與主軸上的齒輪有嚙合的關(guān)系的軸，第三步確定電動機軸或運動輸入軸（1軸）的位置，最后確定其他各傳動軸的位置。車床主軸1、垂直方向（高度）H=1/2D-由車床主參數(shù)D決定。2水平方向ab主軸中心在尾架導(dǎo)軌中間，也有稍偏向前導(dǎo)軌的，也有偏向后導(dǎo)軌的，為降低床身導(dǎo)軌的變形，切削

31、力的方向盡可能在前、后導(dǎo)軌之間，主軸中心越往后越好；但從便于裝卸工件、減輕勞動強度的角度講，主軸中心越往前越好。一般中型車床取尾架導(dǎo)軌中央或稍偏后，這樣，既便于操作，又可使切削力均勻地作用于刀架地兩導(dǎo)軌面上。傳動主軸的軸由于切削力P切和轉(zhuǎn)動力P齒的作用，主軸及其軸承將產(chǎn)生變形。從實驗的結(jié)果分析，中型車床主軸部件的變形及其組成比為：主軸本身變形約占45至65%，主軸軸軸承的變形約占30至45%，軸承的支承件（箱體）變形很少。因此，可以認為主軸部件的剛度主要取決于主軸及其軸承。然而，主軸傳動齒輪與其嚙合的齒輪之間不同的位置，將致使主軸及其主軸軸承承受力有著很大上午變化。通過分析兩種極限情況，就可以

32、了解一般情況下的主軸部件受力和變形方法，以選擇和確定合適的主軸上齒輪傳動力的位置和方向。軸（輸入軸）的位置1軸上往往裝有摩擦離合器等機構(gòu)，這些部件的位置安排應(yīng)便于調(diào)裝。2 摩擦離合器或摩擦式制動器，需要考慮便于冷卻與潤滑，離主軸部件要遠一些，以減少由于摩擦發(fā)熱對主軸部件熱變形的影響。3軸的端部常裝有皮帶輪，而主軸尾端外伸，有可能裝自動卡盤的操縱氣缸或油缸，布置軸位置時，必須保證兩者不會相碰，軸上帶輪外緣不能高出箱體，以免影響外觀。綜述以上各點，車床上軸一般多安排在變速箱后壁靠近箱蓋處。中間各傳動軸的位置:主軸和軸位置既定，中間各傳動軸位置即可按傳動順序進行安排，應(yīng)考慮滿足以下要求：(1)裝有離合器的軸：要便于裝調(diào)、維修和潤滑。(2)裝有制動裝置的軸：要便于裝調(diào)、維修，該軸應(yīng)布置在靠近箱蓋或箱壁處，同時還應(yīng)考慮與起、停裝置的互鎖。(3)裝有潤滑油泵的軸：要有足夠的空間安裝潤滑油泵，其高度要便于油泵吸油和排油，并便于裝卸和調(diào)整油泵，裝有濺油輪或濺油齒輪的軸應(yīng)注意圓周速度和浸入